專利名稱：一種果實(shí)表面換熱系數(shù)的測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測量果實(shí)表面換熱系數(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種果實(shí)表面換熱系數(shù)的
測量裝置。
背景技術(shù)：
表面換熱系數(shù)是衡量對流換熱強(qiáng)弱的重要參數(shù)，也是計算對流換熱問題的基本參數(shù)，同時也是采后果實(shí)傳熱建模中的重要參數(shù)，通過模擬可以研究采后果實(shí)的表面換熱系數(shù)與哪些因素有關(guān)，并且研究其對采后果實(shí)的生理影響，以便更精確地指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)際，而目前關(guān)于這方面的研究非常少，也沒有較為完善的裝置來提供進(jìn)行這方面研究的平臺。綜上所述，針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，特別需要一種果實(shí)表面換熱系數(shù)的測量裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種果實(shí)表面換熱系數(shù)的測量裝置，用于測量果實(shí)表面的換熱系數(shù)。本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種果實(shí)表面換熱系數(shù)的測量裝置，其特征在于，該裝置包括風(fēng)洞、電加熱器、金屬格柵網(wǎng)、電加熱棒、測溫?zé)犭娕?、風(fēng)機(jī)、溫控儀、控制箱、數(shù)據(jù)采集儀、計算機(jī)處理系統(tǒng)；所述風(fēng)洞為一有機(jī)玻璃制成的圓柱形管道，其進(jìn)風(fēng)口水平，出風(fēng)口豎直向上；進(jìn)風(fēng)口端設(shè)置有電加熱器和金屬格柵網(wǎng)，出風(fēng)口端設(shè)置有一風(fēng)機(jī)，風(fēng)洞中部設(shè)置有電加熱棒和測溫?zé)犭娕迹?所述溫控儀與電加熱器相連，控制箱與電加熱棒相連，所述數(shù)據(jù)采集儀與測溫?zé)犭娕?、計算機(jī)處理系統(tǒng)相連接。在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，所述測溫?zé)犭娕紴橹睆綖?. 5mm的T型熱電偶， 用于測量果實(shí)表面溫度；所述測溫?zé)犭娕荚谑褂们安捎脴?biāo)準(zhǔn)水銀溫度計為標(biāo)準(zhǔn)儀表進(jìn)行標(biāo)定。在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，所述測溫?zé)犭娕挤謩e于果實(shí)樣品的上、下、迎風(fēng)面和背風(fēng)面布點(diǎn)，取上述4點(diǎn)測量值的平均值為果實(shí)樣品的表面溫度。在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，所述測量裝置還包括一熱線風(fēng)速儀，與果實(shí)樣品置于同一高度，用于測量果實(shí)樣品附近的風(fēng)速。在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，所述電加熱棒為供熱均勻的電阻絲。在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，所述測量裝置在果實(shí)樣品的左右兩側(cè)還各設(shè)有一空氣測溫點(diǎn)，通過測溫?zé)犭娕寂c數(shù)據(jù)采集儀相連。在本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，所述控制箱包括電壓電流儀表。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)，操作方便；適用范圍廣，可測試各種采后果實(shí)表面換熱系數(shù)；可自由控制風(fēng)速、加熱功率等參數(shù)，實(shí)驗(yàn)范圍廣；測量時外界環(huán)境影響小。
圖1為本實(shí)用新型所述的一種果實(shí)表面換熱系數(shù)的測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號說明風(fēng)洞1，電加熱器2，金屬格柵網(wǎng)3，空氣測溫點(diǎn)4，果實(shí)樣品5，熱線風(fēng)速儀6，電加熱棒7，測溫?zé)犭娕?，風(fēng)機(jī)9，溫控儀10，控制箱11，數(shù)據(jù)采集儀12，計算機(jī)處理系統(tǒng)13。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。如圖1所示，本實(shí)用新型所述的一種測量果實(shí)表面換熱系數(shù)的裝置，該裝置包括風(fēng)洞1、電加熱器2、金屬格柵網(wǎng)3、果實(shí)樣品5、熱線風(fēng)速儀6、電加熱棒7、測溫?zé)犭娕?、風(fēng)機(jī)9、溫控儀10、控制箱11、數(shù)據(jù)采集儀12、計算機(jī)系統(tǒng)13。所述風(fēng)洞1用于將果實(shí)樣品5 放入進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；所述金屬格柵網(wǎng)3，用于確保進(jìn)入實(shí)驗(yàn)段的氣流平穩(wěn)；所述測溫?zé)犭娕?用于測量果實(shí)樣品5表面和空氣的溫度；所述熱線風(fēng)速儀6用于測量風(fēng)洞中的風(fēng)速；所述電加熱器2用于給進(jìn)口處空氣加熱；所述溫控儀10用于調(diào)節(jié)電加熱器2功率；所述電加熱棒 7用于給果實(shí)樣品5加熱；所述風(fēng)機(jī)9用于產(chǎn)生一定流速的空氣；所述控制箱11用于調(diào)節(jié)電加熱棒7功率；所述數(shù)據(jù)采集儀12用于采集溫度數(shù)據(jù)；所述計算機(jī)13用于記錄數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)。其中，測溫?zé)犭娕紴橹睆綖?. 5mm的T型熱電偶，用于測量果實(shí)表面溫度；測溫?zé)犭娕荚谑褂们安捎脴?biāo)準(zhǔn)水銀溫度計為標(biāo)準(zhǔn)儀表進(jìn)行標(biāo)定。測溫?zé)犭娕挤謩e于果實(shí)樣品的上、下、迎風(fēng)面和背風(fēng)面布點(diǎn)，取上述4點(diǎn)測量值的平均值為果實(shí)樣品的表面溫度。本實(shí)用新型還包括一熱線風(fēng)速儀，與果實(shí)樣品置于同一高度，用于測量果實(shí)樣品附近的風(fēng)速。電加熱棒為供熱均勻的電阻絲。所述測量裝置在果實(shí)樣品的左右兩側(cè)還各設(shè)有一空氣測溫點(diǎn)， 通過測溫?zé)犭娕寂c數(shù)據(jù)采集儀相連?？刂葡浒妷弘娏鲀x表，可在儀表上直接讀出電壓和電流測試值。在傳熱學(xué)基本理論的指導(dǎo)下，可以運(yùn)用相似理論和量綱分析法，來確定采后果實(shí)不同狀態(tài)下的表面對流換熱系數(shù)值。相似原理是利用描述彼此相似現(xiàn)象的同名特征數(shù)對應(yīng)相等這一特性，以較少的實(shí)驗(yàn)次數(shù)確定關(guān)鍵物理量的實(shí)驗(yàn)方法。對于這種強(qiáng)制對流換熱現(xiàn)象進(jìn)行描述的主要特征數(shù)為努塞爾數(shù)(Nu)、雷諾數(shù)(Re)和普朗特數(shù)(ft·)，其中
、ThdNu = T"
^ (1)
_ udRe =—
、 (2) V
Pr _ _
_2](3)式中h—果實(shí)表面對流換熱系數(shù)；d——果實(shí)徑向尺寸大小；u——空氣流速；[0026]λ—空氣的導(dǎo)熱系數(shù)；ν——空氣的運(yùn)動粘度；α —空氣的熱擴(kuò)散率；下標(biāo)m表示以空氣邊界層平均溫度Tm =1(7； +7})為定性溫度。根據(jù)量綱分析法可得三者存在如下關(guān)系式Num = CRem11 (4)式中C、η為常數(shù)，由實(shí)驗(yàn)確定。聯(lián)立式(1)、(2)和0)，得到
權(quán)利要求1.一種果實(shí)表面換熱系數(shù)的測量裝置，其特征在于，該裝置包括風(fēng)洞、電加熱器、金屬格柵網(wǎng)、電加熱棒、測溫?zé)犭娕?、風(fēng)機(jī)、溫控儀、控制箱、數(shù)據(jù)采集儀、計算機(jī)處理系統(tǒng)；所述風(fēng)洞為一有機(jī)玻璃制成的圓柱形管道，其進(jìn)風(fēng)口水平，出風(fēng)口豎直向上；進(jìn)風(fēng)口端設(shè)置有電加熱器和金屬格柵網(wǎng)，出風(fēng)口端設(shè)置有一風(fēng)機(jī)，風(fēng)洞中部設(shè)置有電加熱棒和測溫?zé)犭娕?；所述溫控儀與電加熱器相連，控制箱與電加熱棒相連，所述數(shù)據(jù)采集儀與測溫?zé)犭娕肌⒂嬎銠C(jī)處理系統(tǒng)相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種果實(shí)表面換熱系數(shù)的測量裝置，其特征在于，所述測溫?zé)犭娕紴橹睆綖?. 5mm的T型熱電偶，用于測量果實(shí)表面溫度。
3.如權(quán)利要求1所述的一種果實(shí)表面換熱系數(shù)的測量裝置，其特征在于，所述測溫?zé)犭娕挤謩e于果實(shí)樣品的上、下、迎風(fēng)面和背風(fēng)面布點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種果實(shí)表面換熱系數(shù)的測量裝置，其特征在于，所述測量裝置還包括一熱線風(fēng)速儀，與果實(shí)樣品置于同一高度，用于測量果實(shí)樣品附近的風(fēng)速。
5.如權(quán)利要求1所述的一種果實(shí)表面換熱系數(shù)的測量裝置，其特征在于，所述電加熱棒為供熱均勻的電阻絲。
6.如權(quán)利要求1所述的一種果實(shí)表面換熱系數(shù)的測量裝置，其特征在于，所述測量裝置在果實(shí)樣品的左右兩側(cè)還各設(shè)有一空氣測溫點(diǎn)，通過測溫?zé)犭娕寂c數(shù)據(jù)采集儀相連。
7.如權(quán)利要求1所述的一種果實(shí)表面換熱系數(shù)的測量裝置，其特征在于，所述控制箱包括電壓電流儀表。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種果實(shí)表面換熱系數(shù)的測量裝置，其特征在于，該裝置包括風(fēng)洞、電加熱器、金屬格柵網(wǎng)、電加熱棒、測溫?zé)犭娕?、風(fēng)機(jī)、溫控儀、控制箱、數(shù)據(jù)采集儀、計算機(jī)處理系統(tǒng)等。所述風(fēng)洞為一有機(jī)玻璃制成的圓柱形管道，其進(jìn)風(fēng)口水平，出風(fēng)口豎直向上；進(jìn)風(fēng)口端設(shè)置有電加熱器和金屬格柵網(wǎng)，用于保證進(jìn)入試驗(yàn)段的氣流平穩(wěn)，出風(fēng)口端設(shè)置有一風(fēng)機(jī)，風(fēng)洞中部設(shè)置有電加熱棒和測溫?zé)犭娕?；所述溫控儀與電加熱器相連，控制箱與電加熱棒相連，用于調(diào)節(jié)電加熱棒的功率大小，所述數(shù)據(jù)采集儀與測溫?zé)犭娕肌⒂嬎銠C(jī)處理系統(tǒng)相連接，負(fù)責(zé)采集各種實(shí)驗(yàn)所需數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型具有測量快速、方便、適用范圍廣等特點(diǎn)。
文檔編號G01N25/20GK202189024SQ20112015714
公開日2012年4月11日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者盧佳華, 張敏, 楊樂, 車貞花, 鐘志友, 陳健華 申請人:上海海洋大學(xué)